碳纳米管的发现是基于对石墨材料的研究。石墨是碳的一种同素异形体，具有层状结构，每一层都是由碳原子按照六边形密铺而成的平面结构。当将石墨在高温下进行碳化处理时，石墨的层状结构会发生卷曲，形成碳纳米管。

1991 年，科学家艾伦·黑格（A. Thess）和他的研究小组在实验中发现了一种奇特的物质，他们将这种物质命名为碳纳米管。此后，科学家们通过对碳纳米管的形态、结构、性能等方面的研究，逐渐揭示了碳纳米管的各种神奇性质，如高强度、高导电性、高热导率等。碳纳米管因此成为了一种备受关注的纳米材料，在材料科学、纳米技术、能源、生物医学等领域都有广泛的应用前景。